[发明专利]非金属路易斯酸催化烯烃分子内加成C-O键合成苯并呋喃衍生物的方法

说明书

本发明提供了一种非金属路易斯酸催化烯烃分子内加成C‑O键合成苯并呋喃衍生物的方法，包括以下步骤：步骤一，制备烯烃：以苯酚衍生物为原料，经过三步反应，得到作为反应底物的烯烃；步骤二，将步骤一制备得到的反应底物中加入非金属路易斯酸和甲苯，反应得到所述苯并呋喃衍生物。本发明在反应过程成使用了非金属路易斯酸作为催化剂，避免了残留金属催化剂对产物的污染，也省去了麻烦的后处理。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，特别涉及一种苯并呋喃衍生物的合成方法。

背景技术

苯并呋喃类化合物是一类广泛存在于植物中的天然有机化合物，比如在丹参、百部、野茉莉、花椒等药用植物中。苯并呋喃类化合物具有良好的抗菌、抗氧化、抗肿瘤、抗病毒等生理活性，因此可以用于选择性腺苷A1受体拮抗剂、免疫抑制剂等。但是因为从天然产物中提取苯并呋喃类化合物无法满足人们的需求，因此通过人工合成方法得到就显得非常重要。

烯烃加成反应是有机合成及药物化学中非常重要的一类化学转化反应。直接加成C-O键到烯烃是一种原子和步骤都非常经济高效的烯烃官能团化方法。尽管烯烃加成C-X(X为杂原子)已经获得了广泛的关注，但是因为C-O键的高稳定性，烯烃直接加成C-O键依然充满挑战。2012年，Nakao课题组利用协同的金属钯和硼酸催化剂实现了烯烃分子内加成C-O键，得到苯并呋喃类化合物，反应是在80摄氏度四氢呋喃溶剂中进行。反应虽然通过烯烃分子内加成C-O键实现了苯并呋喃的合成，但是在反应中应用了过渡金属钯。反应中利用过渡金属钯的高反应活性实现了C-O键的活化，但是祛除反应体系中的过渡金属残留是一件非常困难的事情。特别是在医药和生活用品中，对于过渡金属的残留值有着非常苛刻的要求。所以寻找非金属化合物催化苯并呋喃类化合物的合成具有重要的战略意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种非金属路易斯酸催化烯烃分子内加成C-O键合成苯并呋喃衍生物的方法，以解决现有技术存在的使用过渡金属催化剂导致过渡金属残留的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种非金属路易斯酸催化烯烃分子内加成C-O键合成苯并呋喃衍生物的方法，包括以下步骤：

步骤一，制备烯烃：以苯酚衍生物为原料，经过如下述反应式所示的三步反应，得到作为反应底物的烯烃；反应式如下：

其中R为H或OMe；

步骤二，将步骤一制备得到的烯烃中加入非金属路易斯酸和甲苯，反应得到所述苯并呋喃衍生物；反应式如下：

所述步骤一具体为：将碳酸钾、甲基烯丙基氯和化合物1加入到正在搅拌的丙酮溶液中，室温下将形成的混合物回流一夜，然后加入水，再用乙醚萃取，收集有机层并用NaOH洗涤，用MgSO₄进行干燥，过滤并真空浓缩得到中间产物化合物2；将中间产物化合物2溶解在N,N-二甲基苯胺或者N，N-二甲基甲酰胺中，混合物在200-250℃温度下氮气氛围中回流1-5小时，然后冷却到室温，并在减压下浓缩，粗产品用快速柱层析提纯，得到黄色油状的化合物3；在惰性气体气氛下，将化合物3溶解于溶剂中，然后冷却至0℃，加入溴化氰，然后再将三乙胺滴加到混合物中，将混合物保持在0℃持续3h，沉淀物经硅藻土过滤，并通过己烷进行多次洗涤，再经旋转蒸发去除溶剂，得到化合物4，即为烯烃。

所述溶剂为无水己烷和二乙醚按照体积比5:2的混合物。

将步骤一制备得到的烯烃、非金属路易斯酸和甲苯混合，并置于密闭容器中，在90℃下反应12～24h；反应结束后，冷却至室温，并用乙醚稀释；最后用硅藻土浓缩，柱层析纯化产物，烘干后得到产物。

所述步骤二中，非金属路易斯酸为B(C₆F₅)₃。